大氣塵

大氣塵是指室外空氣中所含的、大量的具有各種化學成分的固體、液體微粒。這些微粒統稱“塵埃”。塵埃按其生成大致可分為灰塵、煤煙、煙和煙霧四種。灰塵是地面上的物體由於自然界的化學、物理作用或生產過程中被粉碎而生成的固體微粒，其粒徑一般為 1~150微米。煤煙是由於燃料的不完全燃燒而產生的固體或液體微粒，其 粒徑一般為0.01～1微米。煙是化學或物理過程中（如氧化、昇華、蒸發、凝結等）生成的固體微粒，其粒徑一般小於1微米。煙霧是由於蒸汽的冷凝、化學反應和液體噴霧而形成的液體微粒，其粒徑一般小於10微米，如硫酸 煙霧等。此外，空氣中還含有各種微生物，如黴菌、酵母菌等，這些微生物絕大多數都附着在塵埃上。上述塵埃 及微生物都呈氣溶膠狀懸浮在空氣中，故稱大氣塵。大氣塵中粒徑大於1 微米的塵埃因重力作用而發生沉降，稱為沉降性大氣塵；小於1微米的塵埃，在空氣中進行布朗運動，擴散性大，不沉降，稱為浮游性大氣塵。 ^[2] 

早期關於大氣塵的概念是指大氣中的固態粒子，即真正的灰塵，這就是狹義的大氣塵；後來又有人[如德國的榮格(Junge)]提出大氣塵是粗分散氣溶膠的概念，但這一概念也是不完全的，因為用人工方法或者大氣中發生的自然方法可以形成分散度極高的灰塵。所以，大氣塵的現代概念不僅是指固體塵，而是既包含固態微粒也包含液態微粒的多分散氣溶膠，是專指大氣中的懸浮微粒，粒徑(指空氣動力學直徑)小於10μm，這就是廣義的大氣塵。這種大氣塵在環境保護領域被叫做飄塵，以區別於在較短時間內即沉降到地面的落塵(沉降塵)。所以空氣潔淨技術中的大氣塵的概念和一般除塵技術中的灰塵的概念是有所區別的。空氣潔淨技術中的廣義的大氣塵的概念也是和現代測塵技術相適應的，因為通過光電的辦法測得的大氣塵的相對濃度或者個數，是同時包括固態微粒和液態微粒的。在美國和日本，和這種廣義大氣塵概念相對應的是，10μm以下稱“浮游粒子狀物質”或者“環境氣溶膠”，這是由美國環保局(U.S.EPA)和日本浮游粉塵環境標準專門委員會規定的，這一名稱是對浮游粉塵和浮游微粒的統稱。 ^[3] 

產生大氣塵的有自然發生源和人為發生源： 在自然發生源中，有因為海水噴沫作用而帶入空氣中的海鹽微粒，可深人陸地數百公里，90%則降於海上；有風吹起的土壤微粒；有森林火災時放出的大量微粒；有火山噴發 過程中產生的微粒；有來自宇宙空間的流星塵；有植物花粉等。

在人為發生源中，近代工業技術發展造成的大氣污染佔主要地位。西方國家從14世紀用煤代替木材作為能源便開始了大氣污染時代，這屬於煤煙型，是大氣污染第一階段。 在燃料中煤的灰分最大，一般佔總重最的20%以上，石油的灰分最小，以石油代替煤後， 煤煙少了，但產生的二氧化硫，在高空和水汽相遇，經太陽光等複雜作用，變成硫酸霧， 這種燃油型污染，就是大氣污染的第二階段。隨着燃油工業的進一步發展和汽車數量的增加，排出的光化學氧化劑急劇上升，這是燃燒排出的氮氧化合物與碳氫化合物之間發生的 一系列複雜反應而產生的臭氧、過氧酸基硝酸鹽和其他一些物質。這些物質經過太陽紫外線照射而產生一種有毒的煙霧，這就開始了大氣污染的第三階段——光化學煙霧時代。商用柴油發動機雖然基本上不產生碳氫化合物，避免了光化學反應，但仍然產生煙霧。 ^[1] 

大氣塵濃度一般有三種表示方法：

（1）計數濃度以單位體積空氣中含有的塵粒個數表示，記作粒/L；

（2）計重濃度以單位體積空氣中含有的塵粒質量表示，記作噸/時；

（3）沉降濃度以單位時間單位面積上自然沉降下來的塵粒數或質量表示，記作粒╱（cm²·h）或者（km²·月）。 ^[1] 

影響大氣塵濃度和分佈的因素主要有：風、温度和綠化。

在現代城市中大氣塵發生源的主要形式可分為點（煙囱等排放裝置）、線（機動車密集的道路）和麪（工業區），而起傳播污染的主要作用是風。風總是和塵土聯繫起來，颳風就有土，但這只不過是指颳風吹起地面塵土的情況，再有如北京冬、春季由蒙古高原刮來的含沙風，颳得夭空都變成暗黃色。就大部分情況來説，由於污染物在大氣中的排放濃度與總排放量成正比，而與平均風速成反比，所以風速增加一倍，下風側污染物濃度則可減少一半。 國外有關的專門研究報告提到，當比較精細的用塵埃粒子計數器研究大氣塵的特性時可以發現，測得低的大氣塵濃度往往是因有風的緣故。 ^[4] 

廣義的大氣塵包括固態微粒和液態微粒兩部分，而粒徑從0.1 μm直至0.001μm之間的微粒雖也屬於永久性大氣塵的範圍，但是被專門叫做凝結核。

凝結核分為兩類：一類是吸水性很強的而且能溶於水的，如氯化鈉和硫酸鹽一類稱為溶解性凝結核。另一類是不溶於水但能被水濕潤的，如土壤粒子、礦石粒子和煙灰粒子等， 稱為吸濕性凝結核。 硫酸鹽一類溶解性凝結核的產生量，主要是在水汽參與下由SO₂到硫酸霧的形成多少所決定，所以空氣中水汽的含量即絕對濕度。是影響這類微粒數量的重要因素。溶解性凝結核吸濕後開始溶解為溶液，並使自身不斷增大。

對非溶解性凝結核，水汽在其上凝結主要取決於表面過飽和度（E_rm—E）╱E（E_rm為液滴上的飽和水汽壓，E為空氣的飽和水汽壓）。凝結核愈大，發生凝結時所要求的表面過飽和度愈小，即允許E越大，也就是空氣的相對濕度可以愈小，反之，相對濕度越大，則可使更小的凝結核吸濕增大。 因此，如果認為只有相對濕度或者只有絕對濕度是影響大氣塵濃度的因素，是不全面的。絕對濕度主要影響溶解性凝結核初始的吸濕，而凝結核進一步溶解和增大（後者包括非溶解性凝結核）則主要取決於相對濕度。 ^[4] 

綠化面積的大小對於降低大氣塵濃度有一定作用。綠化面積越大，大氣塵濃度則越低，反之，綠化面積越小，大氣塵濃度則相對較高。當然，綠化能降低大氣塵的濃度除了面積大小之外還與綠化所種的植物有關。 ^[4] 

1、通過分析某地區大氣塵中礦物成份、空間分佈特徵及其來源，可對該地區一體化具有及其重要的環境指導意義。 ^[5] 

2、基於大氣塵實驗，專業人士研究了隔離病房開門時温差對污染物外泄的作用，得出的結論有：温差作用是一般壓差作用抵消不了的，2℃温差時污染物交換量比0℃温差時增加50%左右，緩衝室可對温差作用引起的污染物交換起15~30倍的動態隔離作用。 ^[6] 

3、利用模糊數學方法，人們可根據元素毒性的大小進行權重賦值，對某地區近地表大氣塵進行地球化學環境質量評價。 ^[7]